无刷电机的原理解析

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什么是无刷电机

 

无刷直流电机主要由用永磁材料制造的转子、带有线圈绕组的定子和位置传感器(可有可无)组成。可见,它和直流电机有着很多共同点,定子和转子的结构差不多(原来的定子变为转子,转子变为定子),绕组的连线也基本相同。但是,结构上它们有一个明显的区别:无刷直流电机没有直流电机中的换向器和电刷,取而代之的是位置传感器。

 

随着电机转动,给不同线圈或同一线圈不同两级通电,使线圈产生磁场两极与靠近永磁铁定子的两极有一个角度,通过同极相斥和异极相吸产生力量,推动电机转动。

 

小贴士:

有刷电机(也称为碳刷电机)是采用机械换向,外部磁极不动内部线圈动,电机工作时,换向器和线圈一起旋转,碳刷与磁钢都不动,于是换向器和碳刷产生摩擦,完成电流方向切换。

 

 

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无刷电机的工作原理

 

无刷直流电机的定子是线圈绕组电枢,转子是永磁体。如果只给电机通以固定的直流电流,则电机只能产生不变的磁场,电机不能转动起来,只有实时检测电机转子的位置,再根据转子的位置给电机的不同相通以对应的电流,使定子产生方向均匀变化的旋转磁场,电机才可以跟着磁场转动起来。

无刷直流电机的转动原理示意图

为了方便描述,电机定子的线圈中心抽头接电机电源 POWER,各相的端点接功率管,位置传感器导通时使功率管的 G极接 12V,功率管导通,对应的相线圈被通电。由于三个位置传感器随着转子的转动,会依次导通,使得对应的相线圈也依次通电,从而定子产生的磁场方向也不断地变化,电机转子也跟着转动起来,这就是无刷直流电机的基本转动原理——检测转子的位置,依次给各相通电,使定子产生的磁场的方向连续均匀地变化.

 

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无刷电机的优点

 

1、无电刷、低干扰

    无刷电机去除了电刷,最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花,这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。

2、噪音低,运转顺畅

    无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多,这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。而普通电机需要更换碳刷,无法做到密封性,碳刷的磨损会造成摩擦的声响,无法满足需要高静音环境的要求。

3、寿命长,低维护成本

    通常有刷电机的连续工作寿命在几百到1千多个小时,到达使用极限就需要更换碳刷,不然很容易造成轴承的磨损。而无刷电机几乎是一种免维护的电动机,可连续工作20000小时左右,

4、高效,节能

    这里的高效是指能量的转化率,无刷电机没有接触电阻,也没有碳刷这样的发热元件,电能的利用率高,可以达到80%以上;而有刷电机只能达到60-80%

5、动力强劲,体积小

    无刷电机以90-95m/s高速运转,实际干手时间更短。

 

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无刷电机干手器

 

莫顿高速干手器使用永磁无刷电机,用码脉冲技术取代易磨损碳刷,避免了碳粉带来的二次污染。适用于食品加工行业,医疗医用行业等高洁净标准环境。

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1、LED显屏读秒,10秒干手倒计时智能提醒

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2、Infrared智能感应,自动红外感应科技

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3、四种安全防护,国际化安全标准,使用无忧

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4、冷热可调节,24-50度人体舒适风温

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5、出风速度可按需求调节

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小贴士:

传统电机在运行时会产生碳粉磨损,碳粉随风飘散,存在安全隐患,而无刷电机用数码脉冲技术取代易磨损碳刷,对洁净干手是质的飞跃。

 

 

2020年3月20日
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